太阳能光伏发电技术的应用

王旭东

三峡新能源（集团）股份有限公司西北分公司 甘肃 兰州 730000

摘 要：在市场经济高速发展的过程中，消耗了大量的资源。因为很大一部被消耗的能源都属于不可再生能源，所目前最迫切的问题就是进行新能源的开发与使用。进行太阳能光伏发电技术的推广和使用，在一定程度上缓解了给不可再生能源带去的压力，贯彻了可持续发展观，走上了环保的道路。本文对太阳能光伏发电技术进行了分析研究，希望能进一步促进能源的可持续发展。

关键词：太阳能；光伏发电技术

现如今存在的能源中，被分为了可再生能源和不可再生能源两大类，在过去几十年的发展中，工业领域的发展导致大量的石油、煤炭等不可再生能源被严重消耗，对地球的生态环境造成了严重的破坏。随着科学技术的提高，太阳能、风能、水能、地热能等清洁可再生能源被大力开发并投入到使用中。与不可再生能源相比，这些能源属于清洁能源，非常干净卫生，在使用的过程中也不会对环境造成过多的污染，发展的前景十分广阔。太阳能光伏发电技术越来越成熟，不单单在某一领域中使用。

1、太阳能发电技术

不管在哪一个行业的发展进程中，电力都是不可或缺的主要能源，以前大多是利用煤炭作为发电的原材料，随着科学技术的发展，太阳能发电在生产生活中被广泛的应用。在1839年第一次应用了太阳能发电技术后，就发现了太阳能发电中的“光伏效应”，随着技术的提高，在1954年后，对光电的转换率已经有了较为明显的提高，给新能源的领域带去了极大的进步。发展到目前为止，太阳能发电技术已经相对比较完善，在发电过程中需要用到的设备主要包括了电池板、控制器等。

2、太阳能光伏发电技术

2.1 太阳能电池技术

通过光伏效应将光能转化为电能是太阳能光伏效应的主要手段，通过这种方法，将转化后的电能输送到各个用电设备进行使用，如果电能较多，还能对电能进行储存。在多种多样的太阳能光伏发电技术中，太阳能电池技术在实际操作做那个运用的最为广泛。在现阶段，我们国家依旧在对太阳能发电进行广泛的研究，并且提出了许多新的概念和全新的电池结构，进一步提升了光电转换的速度和效率，根据资料显示，目前为止我国最高的光电转换率已经超过了90%。虽然已经有着如此高的转换率，但在太阳能电池技术中仍旧存在着缺陷，最为主要的就是因为这种电池的生产成本非常高。因为光电转换的过程较为特殊复杂，必须要使用硅作为原材料，而硅的价格较高，虽然硅能够储存大量的电能，但在进行光电转换时有所不足之处。但随着科技的进步，在未来的发展中一定能克服这些问题，降低太阳能电池的制作成本。

2.2 光伏阵列最大功率跟踪技术

在进行太阳能光伏发电的时候，必须要提高光电的转换率，才能够进一步提高对太阳能的利用。从目前的研究成果来看，太阳能的辐射程度和温度都会对太阳能的光电转换效率造成影响，由于光伏发电具有非线性的特点，外部的原因会给太阳能的光电转换率带去极大的困难。在为了更够让太阳能在光电转换的过程中更为高效，技术人员设计出了在光伏列阵中使用的跟踪技术，通过对光伏列阵进行有着超高敏感度的信息化技术，对光伏发电的状况进行实时的监控，一旦发现其法定功率降低，就会进行光伏电池输出功率的调整，保证电池整体的高功率运行。

2.3 聚光光伏技术

因为太阳光的特性，在其接触到地面后，分散性很强，无法直接对其进行利用，如果要提高太阳能光伏法发电的效率，必须要提高太阳的照射密度，聚光光伏技术的运用在一定程度上解决了这个问题。这项技术与普通的太阳能发电技术较为相似，不同之处就在于这项技术中加入了对聚光灯的使用。在太阳能面板的电池上进行聚光器的安装，来增加太阳照射的密度，来实现光电转化率的提升。根据时间额运用程度来看，聚光光伏技术已经得到了广泛的运用，聚光器也得到了改善，可以通过反射、折射全息等各种方式对太阳能进行聚集。

2.4 孤岛效应检测技术

除了当前运用较多的太阳能电池技术、光伏列阵跟踪技术和聚光技术外，孤岛效应检测技术的应用也相对较广。和其他太阳能光伏发电技术相比，这项技术的针对性和个体性较强，能够进一步提高光伏发电的安全性。在实际的运用过程中，因为外界的各种因素的影响，会令电网发生一些供电方面的故障，进而发生电力中断的现象，给当地区域造成断电的后果。该项技术中，运用到了比较更为先进的信息化技术，在出现电路中断时，还能够进行电力的继续输出，充当一个备用电源的作用。其中最为关键的一项技术是对孤岛效应进行检测，根据实际情况，对设备进行保护，降低危险的发生率。

3、光伏发电技术的实际应用

3.1 独立光伏发电系统

作为新能源中使用最为广泛的一项技术，太阳能光伏发电技术已经推动了许多行业的发展，就目前的统计数据来看，这项技术已经在建筑、军事等领域被广泛的运用。其中独立的光伏发电系统是在太阳能光伏发电中最为基础的一项技术。在各地的通信基站、边远农村和哨所等等较为偏远的地方，因为建设电路的成本较大，所以将该系统应用在电线的设计中，将其变为比较容易携带的可移动电源，由于其拥有发电个储存的功能，非常的耐用。

3.2 混合光伏发电系统

虽然光伏发电是一种清洁能源，实用性较强，但是在对这项系统进行应用前，要根据当地的实际情况来对太阳能光伏发电系统进行建设。这个发电系统对于太阳的照射时间、地理位置的海拔高度等都有着很高的要求，倘若能够满足上诉的要求，可以在发电系统中加入混合光伏发电系统，对该地区的风能、水能等其他清洁能源相结合，进行利用，提高综合利用价值。

3.3光伏建筑一体化

建筑领域也可对该项技术进行广泛的运用，在20世纪90年代，就提出了这项建议，由于我国城市化的进程不断加快，建筑的数量也在逐年增加，对电力的需求也越来越大。在建筑工程中运用光伏技术，用发电材料代替建筑材料，发电材料在有太阳光照射时将太阳光进行吸收并转化成电能进行储存。除此之外，还可以让光伏发电网和常规电网进行合并，以此来提高建筑物的美观性。

4、太阳能光伏发电的注意事项

4.1 谐波

在光伏发电过程的过程中，进行能量转换时必须要满足所定的标准，除此之外，还要满足以下的条件。第一，每一股电流在进行光电转换的过程中，必须要保持频率一致；第二，每一股电流都必须是正弦波波次，在进行光电转化的过程中，并网系统中可能会引发谐波，从而产生污染现象。到目前为止，国家电网的明确规定下，在应用发电网并网技术的时候，必须要对谐波的问题进行讨论分析，以及谐波的出现所带来的损害要一并进行分析。在进行光电转换之前，还要对谐波产生的电流进行正确的检测，让电流在达到既定的标准后，才开展后续相应的工作，倘若谐波已经干扰到了系统的运行，就要考虑消除谐波来保持系统的正常运行。

4.2 电压波动

电压产生波动也会对发电技术带来不利影响。因为在光电转换的过程中，整个系统输出的功率和太阳能的强度有着密切的联系，所以在没有太阳能照射的情况下，整个系统都不会有功率的产生。在使用光伏发电技术时，要根据外界的影响因素不断的做出调整，来防止因为太阳光的强度、气候等原因对整个发电系统来带来不利的影响。

结语

太阳能光伏发电作为可再生能源，清洁性非常强，可以通过电池技术、跟踪技术、聚光光伏技术等来讲其运用到实际的生产生活中，来进一步提高太阳能的利用效率，促进我国清洁能源领域的发展。

参考文献

［1］李娟，丁蕾，王娅.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析［J］.沈阳工程学院学报（自然科学版）2018，14（1）：1-4；22.

［2］李伟.太阳能光伏发电技术应用现状及未来发展趋势研究［J］.江苏科技信息，2018，35（24）：54-56.